电源转换器、其控制电路与电流感测电阻短路判断方法与流程

本发明涉及一种电源转换器、其控制电路与电流感测电阻短路判断方法，特别是指一种能够在电流感测电阻发生短路而失效时，通过其他机制来检查出此短路，而仍能对电源转换器提供保护，以避免电源转换器发生损毁的电源转换器、其控制电路与电流感测电阻短路判断方法。

背景技术：

一般而言，在以变压器隔离输入与输出端的隔离式电源转换器中，其一次侧已经具有感测输入电流的机制，而输入电流与输出电流具有相关性，因此，感测输入电流就可以达成对输出电流的控制。但由于对输出过电流保护(overcurrentprotection,ocp)或输出定电流控制(constantcurrent,cc)的精准度的需求愈来愈高，现有技术在某些应用情况下，会在电源转换器的输出端增加一电流感测电阻，以直接感测输出电流来达成更精准的输出电流保护或控制。

然而，仅依赖输出端电流感测电阻来感测输出电流，其缺点是：当此电流感测电阻发生短路时，将无法侦测到输出电流是否有过载(overloading)状况的发生，也就无法进行正确的判断而无法对电源转换器提供适当的保护。

有鉴于此，本发明提出电源转换器及电流感测电阻短路判断方法，在电流感测电阻发生短路而失效时，可通过其他机制来检查出此短路，而有效地对电源转换器提供保护，由此避免电源转换器发生损毁。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种电源转换器、其控制电路与电流感测电阻短路判断方法，在电流感测电阻发生短路而失效时，可通过其他机制来检查出此短路，而有效地对电源转换器提供保护，由此避免电源转换器发生损毁。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压于该电源转换器的一输出端，该电源转换器包含：一变压器，具有一次侧绕组与二次侧绕组，该变压器的二次侧构成一电流回路，以提供一输出电流给该输出端；一功率开关组，与该变压器的一次侧绕组耦接，该功率开关组包含至少一功率开关，其中，该至少一功率开关用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该变压器的一次侧绕组，进而将与该变压器的一次侧绕组耦接的该输入电压转换为与该变压器的二次侧绕组耦接的该输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关组耦接，用以根据一与该输出电压相关的一次侧反馈讯号而产生该操作讯号；一反馈电路，用以产生该一次侧反馈讯号；一电流感测电阻，位于该变压器二次侧电流回路中，用以侦测该输出电流而产生一第一信息；一整流元件，耦接于该变压器的二次侧绕组，用以控制该变压器二次侧电流回路的电流方向；以及一二次侧控制电路，与该输出端及该反馈电路耦接，以根据该输出电压而控制该反馈电路产生该一次侧反馈讯号，并与该电流感测电阻耦接，以获取该第一信息，以及与该整流元件的至少一端耦接，以取得一第二信息，其中，该第二信息表示是否实质有能量往该输出端传送；其中，当该第一信息与该第二信息互相矛盾时，该二次侧控制电路判断发生了故障状况。

在一种较佳的实施型态中，当第一信息表示没有或仅有少量电流，但第二信息表示实质有能量往输出端传送，则判断该电流感测电阻发生了短路状况。

在一种较佳的实施型态中，该第二信息显示该至少一功率开关的导通时段、该至少一功率开关的关闭时段、该至少一功率开关的切换周期、该二次侧绕组的释能时段、或该至少一功率开关的切换频率。

在一种较佳的实施型态中，该整流元件包括一二极管，该二极管的阳极耦接于该电流感测电阻，其阴极耦接于该变压器的二次侧绕组；或，该整流元件包括一同步整流开关，该同步整流开关具有并联的一开关与一二极管，该二极管的阳极耦接于该电流感测电阻，阴极耦接于该变压器的二次侧绕组。

在一种较佳的实施型态中，该第二信息取自该整流元件与该二次侧绕组耦接的一端。

在一种较佳的实施型态中，该整流元件包括一同步整流开关，且该第二信息取自该同步整流开关的栅极讯号。

在一种较佳的实施型态中，该二次侧控制电路包括：一电流感测电路，用以根据该输出电流，产生反映该第一信息的一电流感测讯号；一电流感测电阻短路判断电路，用以根据该整流元件的该至少一端的讯号波形，产生反映该第二信息的一判断讯号；以及一逻辑判断电路，用以根据该电流感测讯号及该判断讯号，判断该第一信息及该第二信息是否互相矛盾。

在一种较佳的实施型态中，该电流感测电阻短路判断电路包括：一时段判断电路，用以根据该整流元件的该至少一端的讯号波形，得知该至少一功率开关的导通时段、该至少一功率开关的关闭时段、该至少一功率开关的切换周期、或该二次侧绕组的释能时段，而产生一时段信息；一时段电压转换电路，用以根据该时段判断电路所产生的该时段信息，产生对应于该时段信息的电压信息；以及一比较器，用以将该电压信息与一电压设定值比较，以产生该判断讯号。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种用于电源转换器中的二次侧控制电路，该电源转换器用以将一输入电压转换为一输出电压于该电源转换器的一输出端，该电源转换器包含：一变压器，具有一次侧绕组与二次侧绕组，该变压器的二次侧构成一电流回路，以提供一输出电流给该输出端；一功率开关，与该变压器的一次侧绕组耦接，用以控制该变压器的一次侧绕组，进而将与该变压器的一次侧绕组耦接的该输入电压转换为与该变压器的二次侧绕组耦接的该输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关耦接，用以根据一与该输出电压相关的一次侧反馈讯号而控制该功率开关；一反馈电路，用以产生该一次侧反馈讯号；一电流感测电阻，位于该变压器二次侧电流回路中，用以侦测该输出电流而产生一第一信息；一整流元件，耦接于该变压器的二次侧绕组，用以控制该变压器二次侧电流回路的电流方向；以及该二次侧控制电路，与该输出端及该反馈电路耦接，以根据该输出电压而控制该反馈电路产生该一次侧反馈讯号，并与该电流感测电阻耦接，以获取该第一信息，以及与该整流元件的至少一端耦接，以取得一第二信息，其中，该第二信息表示是否实质有能量往该输出端传送；其中，当该第一信息与该第二信息互相矛盾时，该二次侧控制电路判断发生了故障状况，该二次侧控制电路包含：一电流感测电路，用以根据该输出电流，产生反映该第一信息的一电流感测讯号；一电流感测电阻短路判断电路，用以根据该整流元件的该至少一端的讯号波形，产生反映该第二信息的一判断讯号；以及一逻辑判断电路，用以根据该电流感测讯号及该判断讯号，判断该第一信息及该第二信息是否互相矛盾。

在一种较佳的实施型态中，该电流感测电阻短路判断电路包括：一时段判断电路，用以根据该整流元件的该至少一端的讯号波形，得知该至少一功率开关的导通时段、该至少一功率开关的关闭时段、该至少一功率开关的切换周期、或该二次侧绕组的释能时段，而产生一时段信息；一时段电压转换电路，用以根据该时段判断电路所产生的该时段信息，产生对应于该时段信息的电压信息；以及一比较器，用以将该电压信息与一电压设定值比较，以产生该判断讯号。

在一种较佳的实施型态中，该时段判断电路包括：一电压波形上升缘侦测电路，用以侦测该整流元件的该至少一端的讯号波形的上升缘；一电压波形下降缘侦测电路，用以侦测该整流元件的该至少一端的讯号波形的下降缘；以及一正反器，用以根据该电压波形上升缘侦测电路和该电压波形下降缘侦测电路的侦测结果，产生该时段信息，显示该至少一功率开关的导通时段。

在一种较佳的实施型态中，该时段判断电路包括：一电压波形下降缘侦测电路，用以侦测该整流元件的该至少一端的讯号波形的下降缘；一电压波形上升震荡比较器，用以侦测该整流元件的该至少一端的讯号波形的上升震荡；以及一正反器，用以根据该电压波形下降缘侦测电路和该电压波形上升震荡比较器的侦测结果，产生该时段信息，显示该至少一功率开关的关闭时段、或该二次侧绕组的释能时段。

在一种较佳的实施型态中，该时段判断电路包括：一电压波形上升缘侦测电路，用以侦测该整流元件的该至少一端的讯号波形的上升缘；一延迟电路，用以延迟该电压波形上升缘侦测电路的侦测结果而产生一延迟输出讯号；以及一正反器，用以根据该电压波形上升缘侦测电路的侦测结果和该延迟电路延迟后产生的该延迟输出讯号，得知该整流元件的该至少一端的讯号波形的两相邻上升缘的间的时段，而产生该时段信息，显示该至少一功率开关的切换周期。

在一种较佳的实施型态中，该整流元件包括一同步整流开关，且其中该时段判断电路根据该同步整流开关的栅极讯号而产生该时段信息。

在一种较佳的实施型态中，该时段电压转换电路包括：一电压源；一电流源，耦接于该电压源；第一与第二开关，分别受控于该时段信息和该时段信息的反相讯号；一电容，分别经由该第一与第二开关，而与该电流源和地电位电连接；其中，该电容用以产生对应于该时段信息的该电压信息。

在一种较佳的实施型态中，该时段电压转换电路包括：一取样电路，对该整流元件的该至少一端的讯号进行取样；一第一压控电流源，受控于该取样电路的取样结果；一第二压控电流源，受控于一参考电压；一开关，受控于该时段信息；一电容，经由该开关而与该第一压控电流源电连接，并与该第二压控电流源电连接；其中，该电容用以产生对应于该时段信息的该电压信息。

在一种较佳的实施型态中，该逻辑判断电路包括一逻辑栅。

在一种较佳的实施型态中，该逻辑判断电路还包括一开关，耦接于该判断讯号和该逻辑栅之间，于侦测到该整流元件的该至少一端的讯号的上升缘或下降缘后，此开关导通，以容许该判断讯号通过到达该逻辑栅。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压于该电源转换器的一输出端，该电源转换器包含：一变压器，具有一次侧绕组与二次侧绕组，该变压器的二次侧构成一电流回路，以提供一输出电流给该输出端；一功率开关组，与该变压器的一次侧绕组耦接，该功率开关组包含至少一功率开关，其中，该至少一功率开关用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该变压器的一次侧绕组，进而将与该变压器的一次侧绕组耦接的该输入电压转换为与该变压器的二次侧绕组耦接的该输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关组耦接，用以根据一与该输出电压相关的一次侧反馈讯号而产生该操作讯号；一反馈电路，用以产生该一次侧反馈讯号；一电流感测电阻，位于该变压器二次侧电流回路中，用以侦测该输出电流而产生一第一信息；以及一二次侧控制电路，与该电流感测电阻耦接，以获取该第一信息，以及与该输出端及该反馈电路耦接，以根据该输出电压而控制流过该反馈电路的电流，以产生该一次侧反馈讯号，其中，该二次侧控制电路根据该流过该反馈电路的电流，而获取第二信息，表示是否实质有能量往该输出端传送；其中，当该第一信息与该第二信息互相矛盾时，该二次侧控制电路判断发生了故障状况。

在一种较佳的实施型态中，该二次侧控制电路包括：一电流感测电路，用以根据该输出电流，产生反映该第一信息的一电流感测讯号；一反馈控制电流感测电路，用以感测流过该反馈电路的电流；一比较器，用以比较该流过该反馈电路的电流与一电流设定值，而产生一判断讯号；以及一逻辑判断电路，用以根据该电流感测讯号及该判断讯号，判断该第一信息及该第二信息是否互相矛盾。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种用于电源转换器中的二次侧控制电路，该电源转换器用以将一输入电压转换为一输出电压于该电源转换器的一输出端，该电源转换器包含：一变压器，具有一次侧绕组与二次侧绕组，该变压器的二次侧构成一电流回路，以提供一输出电流给该输出端；一功率开关组，与该变压器的一次侧绕组耦接，该功率开关组包含至少一功率开关，其中，该至少一功率开关用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该变压器的一次侧绕组，进而将与该变压器的一次侧绕组耦接的该输入电压转换为与该变压器的二次侧绕组耦接的该输出电压；一一次侧控制电路，与该功率开关组耦接，用以根据一与该输出电压相关的一次侧反馈讯号而产生该操作讯号；一反馈电路，用以产生该一次侧反馈讯号；一电流感测电阻，位于该变压器二次侧电流回路中，用以侦测该输出电流而产生一第一信息；以及一二次侧控制电路，与该电流感测电阻耦接，以获取该第一信息，以及与该输出端及该反馈电路耦接，以根据该输出电压而控制流过该反馈电路的电流，以产生该一次侧反馈讯号，其中，该二次侧控制电路根据该流过该反馈电路的电流，而获取第二信息，表示是否实质有能量往该输出端传送；其中，当该第一信息与该第二信息互相矛盾时，该二次侧控制电路判断发生了故障状况，该二次侧控制电路包括：一电流感测电路，用以根据该输出电流，产生反映该第一信息的一电流感测讯号；一反馈控制电流感测电路，用以感测流过该反馈电路的电流；一比较器，用以比较该流过该反馈电路的电流与一电流设定值，而产生一判断讯号；以及一逻辑判断电路，用以根据该电流感测讯号及该判断讯号，判断该第一信息及该第二信息是否互相矛盾。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种用于电源转换器的电流感测电阻短路判断方法，该电源转换器受控于一功率开关而将一输入电压转换为一输出电压并对一输出端提供一输出电流，并以一电流感测电阻感测该输出电流，该电流感测电阻短路判断方法包含：根据与该输出电压相关的一反馈讯号而产生一操作讯号，控制该功率开关；通过该电流感测电阻感测该输出电流而产生一第一信息，此第一信息相关于该输出电流；根据该功率开关的导通时段、该功率开关的关闭时段、该功率开关的切换周期、或对该输出端的释能时段，而产生一第二信息，此第二信息表示是否实质有能量往该输出端传送；以及判断该第一信息及该第二信息是否矛盾。

在一种较佳的实施型态中，该电源转换器还包括一变压器及一整流元件，该变压器包含互相耦接的一次侧绕组和二次侧绕组，该整流元件与该二次侧绕组耦接，且该产生第二信息的步骤包括：根据该整流元件与该二次侧绕组耦接的一端的讯号波形，判断该功率开关的导通时段、该功率开关的关闭时段、该功率开关的切换周期、或对该输出端的释能时段。

在一种较佳的实施型态中，该电源转换器还包括一变压器及一同步整流开关，该变压器包含互相耦接的一次侧绕组和二次侧绕组，该同步整流开关与该二次侧绕组耦接，且该产生第二信息的步骤包括：根据该同步整流开关的栅极讯号，判断该功率开关的导通时段、该功率开关的关闭时段、该功率开关的切换周期、或对该输出端的释能时段。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种用于电源转换器的电流感测电阻短路判断方法，该电源转换器包含一变压器；一功率开关，与该变压器的一次侧绕组耦接，其中，该功率开关根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该变压器的一次侧绕组，进而将与该变压器的一次侧绕组耦接的该输入电压转换为与该变压器的二次侧绕组耦接的该输出电压；以及一电流感测电阻，其一端与该变压器的二次侧绕组耦接，其另一端耦接于该输出端，该电流感测电阻短路判断方法包含：根据与该输出电压相关的一反馈讯号而产生该操作讯号；通过该电流感测电阻侦测该电源转换器的一输出电流而产生一第一信息，此第一信息相关于该输出电流；根据该反馈讯号而产生一第二信息，此第二信息表示是否实质有能量往该输出端传送；以及判断该第一信息及该第二信息是否矛盾。

在一种较佳的实施型态中，该根据该反馈讯号而产生该第二信息包括：感测用以产生该反馈讯号的一电流；以及将该电流与一电流设定值相比较，以反映该第二信息。

附图说明

图1示出本发明的电源转换器的一实施例的方块示意图；

图2标出本发明的反馈电路14的一实施例；

图3示出本发明的二次侧控制电路20的一实施例的方块示意图；

图4示出本发明的电流感测电阻短路判断电路22的一实施例的方块示意图；

图5示出本发明的电流感测电阻短路判断电路32的另一实施例的方块示意图；

图6a～图6c示出本发明的时段判断电路221的不同实施例的方块示意图；

图7示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图8示出本发明的二次侧控制电路的另一具体实施例的方块示意图；

图9示出本发明的二次侧控制电路的又一具体实施例的方块示意图；

图10a示出，对应于图7～图9，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图；

图10b示出，对应于图7～图9，当本发明的操作模式处于不连续导通模式(discontinuousconductionmode,dcm)时的波形图；

图11示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图12示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图13a示出，对应于图11、12，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图；

图13b示出，对应于图11、12，当本发明的操作模式处于不连续导通模式(discontinuousconductionmode,dcm)时的波形图；

图14示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图15示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图16示出本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图17示出，对应于图14、15及16，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图；

图18示出，对应于图5，本发明的二次侧控制电路的一具体实施例的方块示意图；

图19示出，对应于图5，本发明的二次侧控制电路的另一具体实施例的方块示意图。

图中符号说明

100电源转换器

out输出端

11整流电路

13一次侧控制电路

14反馈电路

15变压器

15a一次侧

15b二次侧

16功率开关组

161功率开关

18整流元件

20～80二次侧控制电路

21电流感测电路

211运算放大器

213比较器

22电流感测电阻短路判断电路

221时段判断电路

221a1电压波形上升缘侦测电路

221a2电压波形下降缘侦测电路

221a3sr型正反器

221a4比较器

221a5、221a6延迟电路

221b1同步整流开关控制单元

221b2单击逻辑电路

221b3同步整流开关驱动栅

222时段电压转换电路

222a1单击逻辑电路

222a3sr型正反器

222a5、222a6延迟电路

222b1取样电路

222b2开关

222b3、222b4压控电流源

222b5比较器

223比较器

23逻辑判断电路

231与门

32电流感测电阻短路判断电路

321反馈控制电流感测电路

322电流电压转换电路

324、325比较器

91、92二次侧控制电路

cd电容

ci1第一信息

ci2第二信息

comp一次侧反馈讯号端

cs电流感测端

cs+脚位

cs-脚位

ct电容

ftp、ftp’关闭时段信息

gate操作讯号端

gnd接地电位

ibias电流源

ichr充电电流

ict电容电流

idis放电电流

idd电流

ilm电感电流

iopto电流

iout输出电流

iref参考电流

ith电流设定值

lm电感

m1二极管

opto脚位

otp、otp’导通时段信息

ptp、ptp’切换周期信息

q闩锁器的输出端

r闩锁器的输入端

r212电阻

rcs电流感测电阻

rse电流感测电阻

rtr1电阻

rtr2电阻

s1操作讯号

s2保护讯号

s3判断讯号

si电流感测讯号

sopto电流相关讯号

sr开关

srg初始同步整流开关讯号

sw1～sw3开关

ton导通时段

toff关闭时段

ti时段信息

tp切换周期

vbias电压源

vcc内部电源

vcd电容电压

vcomp一次侧反馈讯号

vcs感测讯号

vct电容电压

vds整流元件的漏源电压

vfb脚位

vgs功率开关的栅源电压

vi电压信息

vi1、vi2电压信息

vin输入电压

vout输出电压

vref参考电压

vri整流电压信息

vsrg同步整流开关讯号

vth1～vth3电压设定值

vtr脚位

w1主要绕组

w2次要绕组

w3第三绕组

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系，至于形状、尺寸、方向则并未依照实物比例绘制。

请参考图1与图2。图1示出本发明的电源转换器的一实施例的方块示意图。图2标出本发明的反馈电路14的一实施例。

本实施例中，电源转换器100例如但不限于可为一隔离式交直流转换器(isolatedtypeac-dcconverter)。在隔离式交直流转换器的实施例中，电源转换器100可将一输入电压vin转换为一输出电压vout于此电源转换器100的一输出端out。电源转换器100包含：一变压器15、一功率开关组16、一一次侧控制电路13、一电流感测电阻rse、一整流元件18、一二次侧控制电路20、以及在二次侧控制电路20与一次侧控制电路13之间传递讯号的一反馈电路14(亦可视为在输出端out与一次侧控制电路13之间传递讯号)。

隔离式交直流转换器为本领域技术人员所熟悉的电路，因此除了与本案有关的部分之外，其他电路细节省略绘示，以使图面简洁。

变压器15包括一一次侧绕组(primarywinding)w1与一二次侧绕组(secondarywinding)w2。一次侧绕组w1位于变压器15的一次侧15a，用以接收输入电压vin。二次侧绕组w2位于变压器15的二次侧15b，用以于输出端out产生输出电压vout。变压器15的二次侧构成一电流回路，以对输出端out提供输出电流iout。在一实施例中，输入电压vin可通过一交流电源vac经由一整流电路11而产生。在一实施例中，变压器15尚可选择性地(但非必须地)另包含一电感lm。如图1所示，电感lm与变压器15的一次侧绕组w1并联，且与功率开关组16耦接。

功率开关组16包含至少一功率开关161。功率开关161与变压器15的一次侧绕组w1耦接，用以根据一操作讯号s1而导通或关闭，以控制流过一次侧绕组w1的电流，进而通过二次侧绕组w2的感应，而将输入电压vin转换为输出电压vout。

一次侧控制电路13与功率开关组16的功率开关161耦接，用以产生操作讯号s1(自其操作讯号端gate输出操作讯号s1)，以控制功率开关161的导通或关闭。在本实施例中，一次侧控制电路13根据一次侧反馈讯号vcomp(自其一次侧反馈讯号端comp接收)，而产生操作讯号s1。除了依据一次侧反馈讯号vcomp之外，一次侧控制电路13尚可参酌其他讯息来产生操作讯号s1，例如但不限于参酌一次侧电流感测电阻rcs感测输入电流所产生的感测讯号vcs(自一次侧控制电路13的电流感测端cs接收)。

反馈电路14受控于二次侧控制电路20，用以根据输出电压vout而产生上述一次侧反馈讯号vcomp。由于电源转换器100在本实施例中以隔离式交直流转换器为例来说明，因此，在一实施例中，反馈电路14对应地可为一隔离式反馈电路，例如为一光耦合电路，如图2所示。参阅图1、2，二次侧控制电路20根据输出电压vout(其讯息自脚位vfb输入，脚位vfb的讯号可视为二次侧反馈讯号)，以脚位opto控制流过光耦合电路中发光二极管的电流iopto；光耦合电路中的双极晶体管感应光而产生电流，而一次侧控制电路13将此电流转换为电压讯号，即一次侧反馈讯号vcomp。

电流感测电阻rse位于变压器15的二次侧电流回路中，用以侦测电源转换器100的输出电流iout，而取得相关于输出电流iout的第一信息ci1；举例而言，电流感测电阻rse的位置可安排成：一端与变压器15的二次侧绕组w2耦接，其另一端耦接于输出端out。

整流元件18耦接于变压器15的二次侧绕组w2与电流感测电阻rse之间，用以控制二次侧的电流方向。在一实施例中，整流元件18例如但不限于可为一同步整流开关(如图8所示)，其栅极耦接于二次侧控制电路20并受控于二次侧控制电路20所送出的同步整流开关讯号vsrg。在同步整流开关的实施例中，同步整流开关具有并联的一开关sr与一二极管m1。二极管m1的阳极耦接于电流感测电阻rse，阴极耦接于变压器15的二次侧绕组w2。在同步整流开关的实施例中，此二极管m1可以为一个并联的独立二极管，或是同步整流开关本身的寄生二极管。在另一实施例中，整流元件18例如但不限于可为一二极管。在二极管的实施例中，二极管的阳极耦接于电流感测电阻rse，其阴极耦接于变压器15的二次侧绕组w2。即，参阅图8，整流元件18例如但不限于可仅包含图中的二极管m1。在此情况下，二次侧控制电路20可不必输出同步整流开关讯号vsrg(图1、3显示二次侧控制电路20不需要输出同步整流开关讯号vsrg的实施例)。

二次侧控制电路20与输出端out及反馈电路14耦接，以根据输出电压vout而控制反馈电路14产生一次侧反馈讯号vcomp，并与电流感测电阻rse耦接，以获取第一信息ci1。此外，在一实施例中，二次侧控制电路20与整流元件18的至少一端耦接，以取得第二信息ci2，其中，该第二信息ci2表示是否实质有能量往输出端out传送；当第一信息ci1与第二信息ci2互相矛盾时，二次侧控制电路20便判断发生了故障状况。例如，当第一信息ci1表示没有或仅有少量电流，但第二信息ci2表示实质有能量往输出端out传送，则这便属于矛盾而可判断出电流感测电阻rse发生了短路状况。又例如，当第一信息ci1表示有实质的电流量，但第二信息ci2表示没有或仅有少量能量往输出端out传送，则这便也属于矛盾而可判断出发生了故障状况。在另一实施例中，二次侧控制电路20根据反馈讯号或其相关讯号，而产生第二信息ci2(第二信息ci2如何产生，有多种实施方式，容后详述。)

本发明与现有技术的一项主要差异是：在现有技术中，若电流感测电阻rse处于短路状况，而此时确实有可观的输出电流iout，则由于电流感测电阻rse已经短路，因此通过电流感测电阻rse所侦测到的第一信息ci1将会是零或是一个很低的值，无法正确反映输出电流iout的实际状况，而可能会发生危险。

本发明的电源转换器100能够根据第二信息ci2来与第一信息ci1交叉比对。在前述电流感测电阻rse短路的状况，现有技术无法分辨，但在本发明中，会发现第一信息ci1表示没有或仅有少量电流，但第二信息ci2表示实质有能量往输出端out传送，就可判断出电流感测电阻rse发生短路，并可决定是否启动保护机制。启动保护机制的方式，例如但不限于可送出一保护讯号s2，通过此保护讯号s2以进行以下动作之一或两者以上，如：发出警示、关闭功率开关161、关闭一次侧控制电路13、关闭电源转换器100的整体、关闭与输出端out连接的负载电路，等等。

另一方面，若是第一信息ci1表示有实质的电流量，但第二信息ci2表示没有或仅有少量能量往输出端out传送，则也属于故障，其原因有可能是发生经过电流感测电阻rse的漏电、或是电流感测电阻rse因为附着杂物而造成了不正常的高电阻值、或是二次侧控制电路20对于第一信息ci1的撷取出了问题、或是其他原因，此时同样可以产生保护讯号s2。保护讯号s2中，例如但不限于可以根据第二信息ci2和第一信息ci1的交叉比对结果，来显示对应的故障类型。

请参考图3。图3示出本发明的二次侧控制电路20的一实施例的方块示意图。二次侧控制电路20包括：一电流感测电路21、一电流感测电阻短路判断电路22以及一逻辑判断电路23。电流感测电路21根据电流感测电阻rse所感测到的信息，产生一电流感测讯号si，以反映第一信息ci1。电流感测电阻短路判断电路22则产生一判断讯号s3，此判断讯号s3表示是否实质有能量往输出端out传送，以反映第二信息ci2(关于电流感测电阻短路判断电路22如何产生判断讯号s3的硬件细节，容后举例详述)。

在一实施例中，当整流元件18为同步整流开关时，第二信息ci2例如但不限于可根据同步整流开关的栅极讯号来判断、或是根据同步整流开关的源汲极压差来判断、或是根据对反馈电路14的控制讯号来判断。当整流元件18为二极管时，第二信息ci2例如但不限于可根据二极管的两端压差来判断、或是根据对反馈电路14的控制讯号来判断。图3中，显示电流感测电阻短路判断电路22耦接于脚位vtr，亦即耦接于整流元件18的一端(图中左端)。由于整流元件18的另一端(图中右端)经由电流感测电阻rse耦接于地电位，而电流感测电阻rse的压降为已知，故仅需得知脚位vtr的电压，就可得知整流元件18左右两端的压差。若是整流元件18为同步整流开关而欲根据同步整流开关的栅极讯号来判断，则由于同步整流开关的栅极讯号为二次侧控制电路20所产生，故二次侧控制电路20的内部就可以直接取得相关于同步整流开关栅极讯号的讯息。

进一步详言之，无论是同步整流开关的栅极讯号、同步整流开关的源汲极压差、或是二极管的两端压差，都可以直接或间接显示出功率开关161的导通时段、关闭时段、切换周期、或是切换频率、或是二次侧绕组w2的释能时间。当功率开关161导通，使变压器15的一次侧绕组w1导通时，二次侧绕组w2处于储能状态，此时二次侧的电流回路没有电流，因此同步整流开关的源汲极或是二极管的两端没有压差。但当功率开关161关闭时，二次侧绕组w2释能使二次侧的电流回路产生电流，此时同步整流开关的源汲极或是二极管的两端间将会产生压差。而同步整流开关的栅极讯号，会与控制功率开关161的操作讯号s1反相，故也可以显示出功率开关161的导通时段、关闭时段、切换周期、或是切换频率、或是二次侧绕组w2的释能时间。此外须说明的是，在连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)下，二次侧绕组w2结束放电和一次侧绕组w1导通的时点相同，也就是，功率开关161的关闭时段和二次侧绕组w2的释能时间相同，但在不连续导通模式(discontinuousconductionmode,dcm)下，二次侧绕组w2已经释能完毕，而一次侧绕组w1尚未导通，此时，功率开关161的关闭时段和二次侧绕组w2的释能时间不相同。不过，不论功率开关161的关闭时段和二次侧绕组w2的释能时间相同或不相同，都可以通过同步整流开关的栅极讯号、同步整流开关的源汲极压差、或是二极管的两端压差，来判断出相对应的时段长度。

功率开关161可以操作于定频或变频模式，本发明并不局限于其中任何一种模式。但无论何种模式，通过功率开关161的导通时段、关闭时段、切换周期、或是切换频率、或是二次侧绕组w2的释能时间，就可以判断出是否正实质有能量往输出端out传送。例如，于定频模式中，若是功率开关161的导通时段长过某个参考值、或是关闭时段短于某个参考值，就表示实质有能量往输出端out传送。又例如，于固定导通时段的变频模式中，若是功率开关161的切换周期短过某个参考值、或是切换频率快于某个参考值、或是关闭时段短于某个参考值，就表示实质有能量往输出端out传送。又例如，于固定关闭时段的变频模式中，若是功率开关161的导通时段长过某个参考值、或是切换周期长过某个参考值、或是切换频率慢于某个参考值，就表示实质有能量往输出端out传送。或是，不论是定频或变频模式，若二次侧绕组w2的释能时间长过某个参考值，就表示实质有能量往输出端out传送。

判断产生第二信息ci2的方式，不限于根据整流元件18的相关讯号；当需要将实质能量传送给输出端out时，反馈电路14会显示出相关的讯息，因此也可以根据对反馈电路14的控制讯号，来判断产生第二信息ci2。

逻辑判断电路23根据电流感测讯号si及判断讯号s3，判断第一信息ci1和第二信息ci2两者是否互相矛盾，并发出对应的保护讯号s2，以显示相关的讯息。

请参考图4，其示出本发明的电流感测电阻短路判断电路22的一实施例的方块示意图。电流感测电阻短路判断电路22包括一时段判断电路221、一时段电压转换电路222以及一比较器223。时段判断电路221根据前述同步整流开关的栅极讯号、或是同步整流开关的源汲极压差、或是二极管的两端压差，判断功率开关161的导通时段、关闭时段、或是切换周期，而产生时段信息ti。时段电压转换电路222根据时段判断电路221所产生的时段信息ti，产生对应于时段信息ti的电压信息vi。比较器223将电压信息vi与一电压设定值vth2比较，而产生判断讯号s3，表示是否实质有能量往输出端out传送(即，反映第二信息ci2)。视比较的对象为何(功率开关161的导通时段、关闭时段、或是切换周期)，电压设定值vth2可作对应的设定，且比较器223的输入端正负号也可为对应的设定。电压设定值vth2对应于前述与导通时段、关闭时段、或是切换周期相比较的参考值。由于频率为周期的倒数，故当然，也可以将切换周期转换为切换频率，来进行比较。

请参考图5，其示出本发明的电流感测电阻短路判断电路32的另一实施例的方块示意图。

图4所示的实施例是根据整流元件18的相关讯号来判断产生第二信息ci2。图5所示的实施例则是根据对反馈电路14的控制讯号，来判断产生第二信息ci2。

在图5所示的实施例中，电流感测电阻短路判断电路32包括一反馈控制电流感测电路321以及一比较器324。如前所述，当反馈电路14为光耦合电路时，二次侧控制电路20根据输出电压vout，而以脚位opto控制流过光耦合电路中发光二极管的电流iopto。换言之，电流iopto可视为“反馈控制电流”，电流iopto的大小相关于反馈讯号的大小，也就可用以判断是否实质有能量往输出端out传送。反馈控制电流感测电路321经由脚位opto接收电流iopto，并根据电流iopto产生一电流相关讯号sopto。比较器324将电流相关讯号sopto与一电流设定值ith比较，以判断电流相关讯号sopto是否大于电流设定值ith。

或者，前述电流的比较，也可转换为电压的比较；如图所示，在另一实施例中，可使用一电流电压转换电路322来将电流讯号转换为电压讯号，并以比较器325来将经过电流-电压转换后的电流相关讯号sopto与电压设定值vth比较。

简言之，以上比较显示出：反馈讯号是否要求一次侧控制电路13控制功率开关161，以传送实质能量给输出端out。若反馈讯号显示出此要求(这也就对应于第二信息ci2表示实质有能量往输出端out传送，由比较器324或325所输出的判断讯号s3来表示)，但第一信息ci1表示没有或仅有少量电流，则逻辑判断电路23便根据此矛盾，而发出对应的保护讯号s2，以显示相关的讯息。

图6a-6c显示：时段判断电路221例如但不限于可以是导通时段判断电路、关闭时段判断电路、或切换周期判断电路，而对应地，时段信息ti例如但不限于可以是导通时段信息otp(可包括或不包括其反相讯号otp’)、关闭时段信息ftp(可包括或不包括其反相讯号ftp’)、或切换周期信息ptp(可包括或不包括其反相讯号ptp’)。

请参考图7并对照图10a及图10b。图7示出本发明的二次侧控制电路20的一个更具体实施例的方块示意图。图10a示出，对应于图7-9，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图。图10b示出，对应于图7-9，当本发明的操作模式处于不连续导通模式(discontinuousconductionmode,dcm)时的波形图。

如图7所示，电流感测电阻短路判断电路22的时段判断电路221例如但不限于可包括：一电压波形上升缘侦测电路221a1、一电压波形下降缘侦测电路221a2及一sr型正反器221a3。在本实施例中，例如但不限于可通过量测整流元件18的左端电压(自二次侧控制电路20的脚位vtr取得相关信息)，而获知整流元件18的跨压波形。以下以整流元件18为同步整流开关作为举例，因此，整流元件18的跨压波形相当于同步整流开关的漏源电压vds(如图10a及图10b所示的vds(18))；若整流元件18为二极管，原理也相似。当一次侧功率开关161导通时(参阅图10a及图10b所示的vgs(161)与ton，其中，vgs(161)为功率开关161的栅源极电压波形，也对应于操作讯号s1的波形)，二次侧绕组w2储能，二次侧的电流回路没有电流，因此脚位vtr的电压为零；当功率开关161关闭时，二次侧绕组w2释能，二次侧的电流回路产生电流，因此脚位vtr的电压为负(因整流元件18的右端耦接于地电位)。换言之，脚位vtr所取得的波形，会相似于功率开关161的波形，故可依此计算功率开关161的导通时段ton。

详细地说，时段判断电路221通过电压波形上升缘侦测电路221a1及电压波形下降缘侦测电路221a2，分别取得脚位vtr的波形上升缘信息及下降缘信息，再分别输出至sr型正反器221a3的输入端s与r。sr型正反器221a3根据所输入的上升缘信息及下降缘信息，产生导通时段信息otp至时段电压转换电路222。

时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间，用以接收导通时段信息otp后，对导通时段信息otp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。时段电压转换电路222有多种实施方式，本发明并不局限于其中任何一种。举例而言，在一实施例中，时段电压转换电路222例如但不限于可包括一电压源vbias、一电流源ibias、一开关sw1、一开关sw2及一电容cd。其中，当侦测到脚位vtr的波形上升缘时，开关sw1导通，开关sw2关闭，因此，电流源ibias对电容cd充电，而使电容cd产生斜坡形的电压vcd。另一方面，当侦测到脚位vtr的波形下降缘时，开关sw2导通，开关sw1关闭，因此，电压vcd瞬间被拉低至等于零，且电容cd放电。如此，电容cd的电压vcd具有如图10a及图10b所示的波形，由此提供电压信息vi，而比较器223便可将电压信息vi(反映功率开关161的导通时段)与一电压设定值vth2比较，以判断是否正实质有能量往输出端out传送，即，以判断讯号s3来反映出第二信息ci2。

请继续看图7，第一信息ci1来自电流感测电阻rse所侦测到的相关于输出电流iout的信息，其取得方式可以有多种实施方式，本发明并不局限于其中任何一种。在一实施例中，电流感测电路21例如但不限于可包括一运算放大器211及一比较器213，并可选择性地包含一电阻r212以微调讯号。电流感测电路21经由二次侧控制电路20的脚位cs+及脚位cs-接收电流感测电阻rse的两端电压，由运算放大器211运算放大后，输入至比较器213。比较器213将运算放大后的电压讯号(反映输出电流iout的大小)与一电压设定值vth3比较，以判断输出电流iout的情况，此即第一信息ci1。电压设定值vth3可根据电路设计上的需要来决定其设定值。

比较器213产生电流感测讯号si(反映第一信息ci1)，输入至逻辑判断电路23；而比较器223产生判断讯号s3(反映第二信息ci2)，也输入至逻辑判断电路23。在一实施例中，逻辑判断电路23例如但不限于可包括一与门231(显然，若比较器213和223的输入端正负号变换，则应改用其他形式的逻辑栅)。与门231根据电流感测讯号si(第一信息ci1)及判断讯号s3(第二信息ci2)，来判断是否其间出现矛盾，进而产生对应的保护讯号s2。本实施例中，逻辑判断电路23仅为简单的与门231，以单纯显示是否“第一信息ci1显示没有或仅有极少的输出电流iout”但“第二信息ci2显示实质有能量往输出端out传送”，这矛盾表示电流感测电阻rse发生了短路状况。若需要显示其他的矛盾类型，则逻辑判断电路23可为比较复杂的电路，可视需要来设计，以产生更多位的讯号。

请参考图8并对照图10a及图10b。图8示出本发明的二次侧控制电路30的另一具体实施例的方块示意图。

如图8所示，时段判断电路221例如但不限于可包括：一电压波形上升缘侦测电路221a1、一电压波形下降缘侦测电路221a2及一sr型正反器221a3。在本实施例中，例如但不限于可通过量测整流元件18的左端电压(自二次侧控制电路20的脚位vtr取得相关信息)，而获知整流元件18的跨压波形。本实施例可通过一分压电路(由一电阻rtr1及一电阻rtr2构成)来侦测整流元件18左端电压的分压，这也同样对应于图10a及图10b中的vds(18)。

时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间，用以接收导通时段信息otp后，对导通时段信息otp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。本实施例举例显示时段电压转换电路222的另一个实施方式。本实施例中，时段电压转换电路222例如但不限于可包括一取样电路222b1、一开关222b2、一电容ct、压控电流源222b3及压控电流源222b4。取样电路222b1对脚位vtr取得的电压进行取样，产生一取样电压，由此控制压控电流源222b3。导通时段信息otp控制开关222b2的导通/关闭。当开关222b2为导通时，压控电流源222b3以充电电流ichr对电容ct充电，而使电容ct产生斜坡电压vct。当开关222b2为关闭时，电容ct以放电电流idis放电，此放电电流idis为压控电流源222b4所决定。因此，电容ct的电压vct具有如图10a及图10b所示的波形，由此提供电压信息vi。比较器223将电压信息vi与一电压设定值vth2比较，以判断是否正实质有能量往输出端out传送，即，以判断讯号s3来反映出第二信息ci2。

在某些应用中，为了其他功能需求(例如，计算同步整流开关何时应该导通、何时应该关闭)，二次侧控制电路中本就存在取样电路222b1、开关222b2、电容ct、压控电流源222b3及压控电流源222b4。因此本实施例可以利用二次侧控制电路中现有的电路，来达成本发明的目的，以节省硬件的成本。

在本实施例中，逻辑判断电路23及电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

在图7-8的实施例中，是根据整流元件18的压差或是其左端的电压，来判断功率开关161的导通时段。根据类似的方式，也可以根据整流元件18的压差或是其左端的电压，来判断功率开关161的关闭时段、或是其切换周期。自脚位vtr取得的电压波形，其上升缘与下降缘之间，为功率开关161的导通时段；其下降缘与上升缘之间，为功率开关161的关闭时段；其上升缘与上升缘之间、或是将导通时段与关闭时段相加，为功率开关161的切换周期。

请参考图9并对照图10a及图10b。图9示出本发明的二次侧控制电路40的又一具体实施例的方块示意图。

在图7-8的实施例中，是根据整流元件18的压差或是其左端的电压，来判断功率开关161的导通时段。在图9实施例中，则是在整流元件18为同步整流开关时，根据同步整流开关的栅极讯号，来判断功率开关161的导通时段。如图9所示，为了控制同步整流开关，二次侧控制电路40包括：一同步整流开关控制单元221b1及一同步整流开关驱动栅221b3。时段判断电路221可视为包括同步整流开关控制单元221b1、单击(oneshot)逻辑电路221b2及同步整流开关驱动栅221b3，或视为仅包含单击逻辑电路221b2。本实施例的时段判断电路221可通过量测同步整流开关的栅极讯号vsrg(以下称同步整流开关讯号)的波形(如图10a及图10b所示的vsrg(sr))，来取得对应于功率开关161的导通时段的导通时段信息otp。

详细地说，同步整流开关控制单元221b1经由二次侧控制电路40的脚位vtr接收整流元件18(同步整流开关)的左端电压，判断是否应该导通同步整流开关，以对应产生初始同步整流开关讯号srg。初始同步整流开关讯号srg经过同步整流开关驱动栅221b3，转换为适当的位准(即同步整流开关讯号vsrg)，以驱动同步整流开关。若是二次侧控制电路40内部的讯号运作位准和外部的讯号位准相当，则同步整流开关驱动栅221b3可以省略。也就是说，初始同步整流开关讯号srg和同步整流开关讯号vsrg的意义相同，可视为同一讯号。

另一方面，初始同步整流开关讯号srg的下降缘经由单击逻辑电路221b2，产生一个单次脉冲。

在本实施例中，当位于一次侧的功率开关161导通时，位于二次侧的整流元件18(同步整流开关)是处于被关闭的状态，而当位于二次侧的整流元件18(同步整流开关)导通时，位于一次侧的功率开关161是处于被关闭的状态(请比较图10a及图10b所示的vgs(161)与vsrg(sr))。

在一实施例中，时段电压转换电路222例如但不限于可包括一电压源vbias、一电流源ibias、一开关sw1、一开关sw2及一电容cd，即，例如但不限于可采用与图7所示相似的时段电压转换电路222。时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221b和比较器223之间，用以接收导通时段信息otp后，对导通时段信息otp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。其中，当同步整流开关讯号vsrg为导通时，开关sw1为导通，开关sw2为关闭，因此，电流源ibias对电容cd充电，而使电容cd产生斜坡形式的电压vcd。另一方面，当开关sw2导通时，开关sw1为关闭，因此，电容cd的电压vcd被瞬间拉到零。通过开关sw1/开关sw2的导通/关闭，电容cd的电压vcd具有如图10a及图10b所示的波形，由此提供电压信息vi。

比较器223将电压信息vi与一电压设定值vth2比较，以判断是否正实质有能量往输出端out传送，即，以判断讯号s3来反映出第二信息ci2。在本实施例中，逻辑判断电路23及电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

请参考图11并对照图13a及图13b。图11示出本发明的二次侧控制电路50的一具体实施例的方块示意图。图13a示出，对应于图11、12，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图。图13b示出，对应于图11、12，当本发明的操作模式处于不连续导通模式(discontinuousconductionmode,dcm)时的波形图。

在图11实施例中，是根据功率开关161的关闭时段(图13a中的toff)或是电感lm的放电时间(对应于二次侧绕组w2对输出端out的释能时间，参阅图13b)，来产生第二信息ci2。如图11所示，为了达成量测功率开关161的关闭时段toff的目的，在一实施例中，电流感测电阻短路判断电路22的时段判断电路221例如但不限于可包括：一电压波形下降缘侦测电路221a2、一比较器221a4及一sr型正反器221a3。在本实施例中，例如但不限于可通过量测整流元件18的左端电压(自二次侧控制电路50的脚位vtr取得相关信息)，来取得对应于功率开关161的关闭时段toff的关闭时段信息ftp(如图13a及图13b所示的vgs(161))。以下以整流元件18为同步整流开关作为举例，因此，整流元件18的跨压波形相当于同步整流开关的漏源电压vds(如图13a及图13b所示的vds(18))；若整流元件18为二极管，原理也相似。

详细地说，电压波形下降缘侦测电路221a2侦测脚位vtr所取得的电压波形的下降缘信息，再输出至sr型正反器221a3的输入端s。此外，比较器221a4脚位vtr所取得的电压与一电压设定值vth1比较，并将比较结果输出至sr型正反器221a3的输入端r。sr型正反器221a3根据所输入的下降缘信息及比较器221a4的输出，产生关闭时段信息ftp至时段电压转换电路222。参阅图13b，电压设定值vth1可低于判断上升缘的参考位准，这是因为：在dcm情况，当二次侧绕组w2对输出端out释能完毕后，一次侧绕组w1尚未导通，因此二次侧绕组w2并不会立即开始储能，而会使得脚位vtr所取得的电压出现震荡(ringing)波形。也就是说，当侦测到脚位vtr所取得的电压出现震荡波形时，就表示二次侧绕组w2对输出端out释能完毕，而不必须侦测到完整的上升缘。

在一实施例中，时段电压转换电路222例如但不限于可采用与图7实施例类似的电路，包括一电压源vbias、一电流源ibias、一开关sw1、一开关sw2及一电容cd。时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间，用以接收关闭时段信息ftp后，对关闭时段信息ftp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。其中，当侦测到脚位vtr所取得的电压波形的下降缘时，开关sw1为导通，且开关sw2为关闭，因此，电流源ibias对电容cd充电，而使电容cd产生斜坡形式的电压vcd。另一方面，当开关sw2导通时，开关sw1为关闭，因此，电容cd的电压vcd被瞬间拉低至零。因此，通过开关sw1/开关sw2的导通/关闭，电容cd的电压vcd具有如图13a及图13b所示的波形，由此提供电压信息vi。

比较器223将电压信息vi(反映功率开关161的关闭时段toff、或是二次侧绕组w2对输出端out的释能时间)与一电压设定值vth2比较，以判断是否正实质有能量往输出端out传送，即，以判断讯号s3来反映出第二信息ci2。在本实施例中，逻辑判断电路23及电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

请参考图12，其示出本发明的二次侧控制电路60的又一具体实施例的方块示意图。在本实施例中，时段判断电路221例如但不限于可包括：电压波形上升缘侦测电路221a1、电压波形下降缘侦测电路221a2及sr型正反器221a3。时段电压转换电路222例如但不限于可包括图7-8电路的组合，再加上一比较器222b5，即，包括：电压源vbias、电流源ibias、开关sw1、开关sw2、电容cd、取样电路222b1、开关222b2、电容ct、压控电流源222b3及压控电流源222b4、以及比较器222b5。类似地，在本实施例中，时段判断电路221根据脚位vtr所取得的波形，来判断功率开关161的关闭时段toff、或是二次侧绕组w2对输出端out的释能时间。

如图12所示，本实施例中根据脚位vtr所取得的波形的下降缘，产生关闭时段信息ftp，以控制开关sw1；当开关sw1导通时，电流源ibias对电容cd充电，而产生电压vcd(参阅图13a、13b，此即为电压信息vi2)。另一方面，当侦测到脚位vtr所取得的波形的上升缘时，关闭时段信息ftp的反相讯号ftp’导通开关222b2，使电容ct被充电，而产生电压vct(参阅图13a、13b，此即为电压信息vi1)。比较器222b5根据电压信息vi1，而决定是否导通开关sw2，将电压vcd瞬间拉低至零。也就是说，电压vcd(电压信息vi2)可代表功率开关161处于关闭时段且二次侧绕组w2释能的时间；但当二次侧绕组w2释能完毕后，此时即使功率开关161仍处于关闭时段(在dcm的情况下)，开关sw2也会被导通，而停止对电容cd充电。如此，在功率开关161长期处于关闭状态，但二次侧绕组w2并未长时间释能的情况下(这表示实质上并没有太多能量往输出端out传送)，就不会使电压vcd过度上升造成误判。

在本实施例中，有许多电路的作用，在前述实施例中已经说明过，因此不赘予重复说明；此外，逻辑判断电路23及电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，在此也不再赘述。

请参考图14并对照图17。图14示出本发明的二次侧控制电路70的一具体实施例的方块示意图。图17示出，对应于图14、15及16，当本发明的操作模式处于连续导通模式(continuousconductionmode,ccm)时的波形图。

在图14实施例中，是根据功率开关161的切换周期(图17中的tp)，来产生第二信息ci2。如图14所示，为了达成量测功率开关161的切换周期tp的目的，在一实施例中，电流感测电阻短路判断电路22的时段判断电路221例如但不限于可包括：一电压波形上升缘侦测电路221a1、延迟电路221a5与221a6、及一sr型正反器221a3。本实施例中，例如但不限于可通过脚位vtr来量测整流元件18(本实施以整流元件18为同步整流开关做举例)的左端电压的波形(如图17所示的vds(18))，来取得对应于功率开关161的切换周期tp的切换周期信息ptp。

详细地说，切换周期tp是功率开关161栅源极电压vgs(161)(或操作讯号s1)的两相邻上升缘之间的时间。电压波形上升缘侦测电路221a1取得上升缘的信息后，通过延迟电路221a5与221a6的作用，就可以使两相邻上升缘，适切地设定与重设sr型正反器221a3的输入端s与r。因此，sr型正反器221a3的输出，就可以表示相关于切换周期tp的切换周期信息ptp。本实施例中显示使用两延迟电路，仅是举例；使用任意数目的延迟电路都是可以的。

时段电压转换电路222例如但不限于可采用与图7实施例相似的架构，包括一电压源vbias、一电流源ibias、一开关sw1、一开关sw2及一电容cd。时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间，用以接收切换周期信息ptp后，对切换周期信息ptp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。根据切换周期信息ptp和其反相讯号ptp’，电容cd的电压vcd具有如图17所示的波形，由此提供电压信息vi。

比较器223将电压信息vi(反映功率开关161的切换周期tp)与一电压设定值vth2比较，以产生判断讯号s3，反映第二信息ci2。

在本实施例中，逻辑判断电路23除了包括与门231的外，尚可选择性地还包括一开关sw3。其中，开关sw3可受电压波形上升缘侦测电路221a1的输出所控制。亦即，当电压波形上升缘侦测电路221a1侦测到上升缘后，判断讯号s3才会有效，以避免电路初始启动时的误判。除此之外，本实施例的逻辑判断电路23与图7所示的实施例的逻辑判断电路23的作用机制类似，因此在此不再赘述。

在本实施例中，电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

请参考图15并对照图17。图15示出本发明的二次侧控制电路80的一具体实施例的方块示意图。

如图15所示，为了达成量测功率开关161的切换周期tp的目的，在一实施例中，电流感测电阻短路判断电路22的时段判断电路221例如但不限于可包括一电压波形上升缘侦测电路221a1、一电压波形下降缘侦测电路221a2及一sr型正反器221a3。电流感测电阻短路判断电路22自脚位vtr取得整流元件18左端的电压波形(本实施是以整流元件18为同步整流开关做举例)。时段判断电路221根据自脚位vtr取得的电压波形，侦测其上升缘和下降缘，再分别输至sr型正反器221a3的输入端s与r。sr型正反器221a3根据所输入的上升缘信息及下降缘信息，输出讯号控制时段电压转换电路222中的开关222b2。

在一实施例中，时段电压转换电路222例如但不限于可包括取样电路222b1、开关222b2、电容ct、压控电流源222b3及压控电流源222b4、比较器222b5、单击逻辑电路222a1、延迟电路222a5与222a6、及sr型正反器222a3。时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间。

取样电路222b1对自脚位vtr取得的电压取样，产生一取样电压，输出至压控电流源222b3。当开关222b2导通时，压控电流源222b3以充电电流ichr对电容ct充电；当开关222b2关闭时，电容ct受控于压控电流源222b4而以放电电流idis放电，因此电容ct上产生如图17所示的电压vct的波形(此即为电压信息vi1)。

比较器222b5将电压信息vi1(电容ct的电压vct)与一接地电位比较，以产生一输出，此输出显示功率开关161的栅源极电压vgs(161)或操作讯号s1的上升缘。延迟电路222a5与222a6、及sr型正反器222a3的作用与图14实施例中的延迟电路221a5与221a6、及sr型正反器221a3的作用相似，使两相邻上升缘，适切地设定与重设sr型正反器222a3的输入端s与r。因此，sr型正反器222a3的输出，就可以表示相关于切换周期tp的切换周期信息ptp。

根据切换周期信息ptp和其反相讯号ptp’，控制开关sw1和sw2，就可以使电容cd的电压vcd具有如图17所示的波形，由此提供电压信息vi2给比较器223。

单击逻辑电路222a1和逻辑判断电路23中的开关sw3，其作用与图14实施例相似，可使得于侦测到功率开关161的栅源极电压vgs(161)或操作讯号s1的上升缘后，判断讯号s3才会有效，以避免电路初始启动时的误判。

在本实施例中，电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，而本实施例的逻辑判断电路23与图14所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

请参考图16，其示出本发明的二次侧控制电路90的一具体实施例的方块示意图。

如图16所示，本实施例是通过量测同步整流开关栅极讯号(即同步整流开关讯号vsrg)的切换周期，来得到切换周期信息ptp；虽然同步整流开关讯号vsrg和功率开关161的栅极讯号(即操作讯号s1)反相，但其周期是相同的。在一实施例中，电流感测电阻短路判断电路22的时段判断电路221例如但不限于可包括：一同步整流开关控制单元221b1、一单击逻辑电路221b2及一同步整流开关驱动栅221b3。同步整流开关控制单元221b1及同步整流开关驱动栅221b3是用以产生同步整流开关讯号vsrg，以控制同步整流开关的导通与关闭，故时段判断电路221也可视为仅包含单击逻辑电路221b2。

详细地说，同步整流开关控制单元221b1经由二次侧控制电路90的脚位vtr接收整流元件18(同步整流开关)的左端电压，判断是否应该导通同步整流开关，以对应产生初始同步整流开关讯号srg。初始同步整流开关讯号srg经过同步整流开关驱动栅221b3，转换为适当的位准(即同步整流开关讯号vsrg)，以驱动同步整流开关。若是二次侧控制电路90内部的讯号运作位准和外部的讯号位准相当，则同步整流开关驱动栅221b3可以省略。也就是说，初始同步整流开关讯号srg和同步整流开关讯号vsrg的意义相同，可视为同一讯号。

另一方面，初始同步整流开关讯号srg的下降缘经由单击逻辑电路221b2，产生一个单次脉冲。

切换周期tp是初始同步整流开关讯号srg的两相邻下降缘的间的时间。单击逻辑电路221b2取得下降缘的信息后，通过延迟电路222a5与222a6的作用，就可以使两相邻下降缘，适切地设定与重设sr型正反器222a3的输入端s与r。因此，sr型正反器222a3的输出，就可以表示相关于切换周期tp的切换周期信息ptp。

时段电压转换电路222例如但不限于可采用与图7实施例相似的架构，包括一电压源vbias、一电流源ibias、一开关sw1、一开关sw2及一电容cd。时段电压转换电路222耦接于时段判断电路221和比较器223之间，用以接收切换周期信息ptp后，对切换周期信息ptp进行时段-电压转换，再将时段-电压转换后的电压信息vi输出给比较器223。根据切换周期信息ptp和其反相讯号ptp’，电容cd的电压vcd具有如图17所示的波形，由此提供电压信息vi。

比较器223将电压信息vi(反映切换周期tp)与一电压设定值vth2比较，以产生判断讯号s3，反映第二信息ci2。

在本实施例中，逻辑判断电路23除了包括与门231之外，尚可选择性地还包括一开关sw3。其中，开关sw3可受单击逻辑电路221b2的输出所控制。亦即，当单击逻辑电路221b2侦测到下降缘后，判断讯号s3才会有效，以避免电路初始启动时的误判。除此之外，本实施例的逻辑判断电路23与图7所示的实施例的逻辑判断电路23的作用机制类似，因此在此不再赘述。

请参考图18并对照图5。图18示出，对应于图5，本发明的二次侧控制电路91的一具体实施例的方块示意图(二次侧控制电路91中，省略了与判断第一信息ci1和第二信息ci2无关的部分)。在图18所示的实施例中，二次侧控制电路91经由脚位opto控制电流iopto，而电流iopto控制反馈电路14中的发光二极管发光(参阅图2)。反馈控制电流感测电路321感测电流iopto并产生一电流相关讯号sopto。比较器324将电流相关讯号sopto与一电流设定值ith比较，以判断电流相关讯号sopto是否大于电流设定值ith。当电流相关讯号sopto大于电流设定值ith时，表示反馈机制要求提供较大的能量给输出端out，这表示会实质有能量往输出端out传送。也就是说，比较器324所输出的判断讯号s3，可以显示出第二信息ci2。

在本实施例中，逻辑判断电路23及电流感测电路21的作用机制与图7所示的实施例类似，因此在此不再赘述。

请参考图19并对照图5。图19示出，对应于图5，本发明的二次侧控制电路92的另一具体实施例的方块示意图。在本实施例中，举例示出反馈控制电流感测电路321的一个具体实施方式，但本发明并不局限于此。请对照参阅图1或图3，在反馈电路14靠近高压的上端有一电阻，因此，若电流iopto越大，则此电阻上的压降越大，而电流相关讯号sopto是输出电压vout减去此电阻上的压降，故是一电压形式的讯号。对应地，前述实施例中的电流设定值ith，在本实施例中可以是一个电压设定值vth2，以便与电压形式的电流相关讯号sopto进行比较。

相较于现有技术，本发明可以透过多种方式来产生第二信息ci2(是否实质有能量往输出端out传送)，以核对第一信息ci1(电流感测电阻rse的感测结果)是否正确，故在发生故障，例如但不限于电流感测电阻rse短路时，本发明可以提供更佳的保护。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，以上所述，仅为使熟悉本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，熟悉本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，所示直接连接的电路元件间，可插置不影响电路主要功能的电路元件，如开关或电阻等，故“耦接”可包含直接或间接连接。又如，讯号高低位准的意义可以改变，并不局限于以高位准为导通、以低位准为关闭，而相关的电路也可对应地改变。又例如，d型正反器和sr型正反器可等效互换。又再如，一讯号在电路内部进行处理或运算时，可能经过电压电流转换、电流电压转换、比例转换、位准转换等，因此，本发明所称“根据某讯号进行处理或运算”，不限于根据该讯号的本身，亦包含于必要时，将该讯号进行上述转换后，根据转换后的讯号进行处理或运算。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得。此外，所说明的各个实施例，并不限于单独应用，亦可以组合应用，例如但不限于将两实施例并用，或是以其中一个实施例的局部电路代换另一实施例的对应电路。又，虽然本发明以具有变压器的隔离式电源转换器为例，但在非隔离式的电源转换器中，也可以应用本发明，来判断第一信息和第二信息是否互相矛盾。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。此外，本发明的任一实施型态不必须达成所有的目的或优点，因此，权利要求任一项也不应以此为限。